專題：海洋感知

內容導讀

海洋是構建人類命運共同體過程中的重要平臺和樞紐，系統認識和了解海洋是人類生存和可持續發展的基礎。在信息化時代，人類要認識海洋、開發海洋，首先要感知海洋、了解海洋信息、構建海洋網絡、建立海洋歷史數據庫和實時數據庫，從中探索諸多海洋規律，特別是海洋戰場更需要全面的海洋信息感知能力。因此，運用海洋信息化，對全球重點海域和海洋目標信息進行有效感知，并形成準確的海上態勢，成為維護海洋安全的重要手段。

隨著對海洋資源開發力度的加大，水下無線通信技術的作用得以彰顯，并得到廣泛應用。目前常用的水下無線通信主要有水下電磁波通信、水聲通信、水下無線光通信和水下電場通信幾種方式。進行水下通信領域的研究具有重大意義，在社會經濟層面，無人深潛器和水下機器人的廣泛使用需要水下通信網對其進行及時的控制和信息收集；在軍事層面，本國海域建立水下戰場的通信網和預警網也需要水下通信技術的加持。

為集中展現水下通信、海洋感知方面的最新研究成果及前沿技術方法，《無線電工程》2022年第5期推出“海洋感知”專題。專題采用公開征稿的方式組織稿件，在所有通過專家評審的稿件中，最終確定錄用稿件4篇。專題主要圍繞海洋環境感知及預報、海洋通信、水下目標探測及預警、海洋信號感知及偵察等領域。

論文《基于高分影像的冰災遙感監測方法研究》論述了海冰監測的研究進展及重要性，面向海冰預警業務運行中海冰邊緣提取過程更客觀、提取結果更準確的應用需求，基于高分辨率遙感圖像，設計了一種集冰情特征、圖像分割和眾數統計于一體的冰災范圍監測方法，利用此方法進行了實驗驗證，表明該成果可為我國中高緯區域冬季冰情災害客觀準確監測、預防及緊急救援等提供較好的技術支撐。

論文《一種航空聲吶浮標多模式無線電調頻技術》分析了航空聲吶浮標無線電調頻的應用需求，在研究基帶預調制的基礎上，對數字化基帶直接調頻和間接調頻2種調制方式進行了分析，提出了一種可以通過輸入控制選擇不同基帶類型實現多模式調制的調制器架構。在此架構下多模式浮標可適應多種調制類型，提升了航空聲吶裝備的性能，延長了老平臺舊裝備的使用壽限，具有較高的應用價值。

論文《數字孿生海戰場動態聲場預報》針對現有的預報理論模型難以實現對復雜海洋聲場環境進行實時預報的問題，提出將數字孿生技術應用于動態海洋聲場預報，基于數字孿生的虛擬平臺，通過物理實體與虛擬模型的實時交互反饋，不斷優化動態聲場預報結果，為解決復雜動態聲場預報系統的物理信息融合提供了一種新方法。文中綜合考慮海洋聲場中存在的不確定性，利用RAM模型對某海域的低頻聲傳播進行模擬，通過觀測數據對孿生體進行修正，不斷優化虛擬模型，得到了較為契合實際情況的動態聲場預報，研究成果為實時監控聲場預報的設計優化提供了可靠依據。

論文《一種計及海上風浪因素的船舶定航線航速優化方法研究》針對定航線航速優化問題，考慮風浪對燃油消耗的影響，研究不同航行策略下的航速與燃油消耗情況，助力提升船舶能效管理水平。主要進行最低燃油消耗量為目標的航速優化問題研究，根據選定的目標航線和航行時間，按照平均航速預航行方法，結合歐洲中期天氣預報數據進行航段劃分，建立航速優化數學模型，采用遺傳算法分析了4個季節下不同航行時間段內的航速優化問題。論文提出的航速優化方法能夠實現定航線航速優化功能，具有一定的節省燃油消耗的效果，可為船舶實際營運過程中航速優化決策提供參考。

專題面向海洋感知與水下通信技術研究前沿，既有面向海戰場環境感知、預報與信號偵察的研究，也有海洋通信、水下目標預警等新應用領域的探索。盡管專題在部署方面盡量聚焦海洋感知與水下通信前沿研究，但鑒于該技術近年來的快速發展，新理論、新應用日新月異，加之策劃人水平有限，在內容部署方面仍存在不足。專題的出版得到了中國消防救援學院杜吉生、中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所魯宏捷、中國海洋大學成霄、大連測控技術研究所張宏森等研究人員的大力支持，謹在此衷心地感謝他們提供的優質稿件。在專題出版之際，特此感謝參與稿件評審的各位專家學者，感謝他們對稿件的審閱和提出的寶貴意見，保證了專題稿件的質量。最后，感謝《無線電工程》編輯部各位老師的辛勤工作和大力支持。希望本專題能夠對海洋感知與水下通信的技術理論和應用研究起到借鑒和促進作用。